Планета Уран — ледяной гигант, который вращается на боку

Уран кратко: главное о планете

Уран — седьмая по счёту планета от Солнца. Он обращается между Сатурном и Нептуном, в среднем в 2,87 млрд км от Солнца, то есть примерно в 19 раз дальше Земли. Уран относится к планетам-гигантам, но вместе с Нептуном его выделяют в отдельный класс ледяных гигантов: большая часть массы приходится на воду, метан и аммиак, тогда как Юпитер и Сатурн состоят в основном из водорода и гелия.

Уран в 4 раза шире Земли (экваториальный диаметр 51 118 км) и в 14,5 раза массивнее. Оборот вокруг Солнца занимает около 84 земных лет, а вокруг своей оси планета поворачивается примерно за 17 часов. Ось вращения наклонена на 97,77°, поэтому Уран словно катится по орбите на боку. У него 29 известных спутников и 13 тонких тёмных колец. Открыл Уран Уильям Гершель в 1781 году. Это первая планета, найденная с помощью телескопа.

Характеристики Урана

Основные параметры планеты по данным NASA. Значения округлены. Размеры планет-гигантов отсчитывают от уровня в атмосфере, где давление равно 1 бару, как на уровне моря на Земле.

Насколько Уран больше Земли и Нептуна

Уран — третья по диаметру планета Солнечной системы после Юпитера и Сатурна. По экватору он в 4 раза шире Земли, а по объёму в него поместилось бы 63 таких планеты, как наша. Если уменьшить Землю до монеты диаметром 2 см, Уран станет мячом размером около 8 см.

Экваториальные диаметры Земли, Урана и Нептуна. Основа: Земля — NASA/NOAA, DSCOVR EPIC; Уран и Нептун — Patrick Irwin / University of Oxford / NASA, CC BY 4.0⁵.

С Нептуном у Урана почти ничья. Уран немного больше по размеру: 51 118 км против 49 528 км. Зато Нептун тяжелее: 17,1 массы Земли против 14,5 у Урана, поэтому по массе Уран только четвёртый среди планет. Средняя плотность Урана 1,27 г/см³, меньше только у Сатурна^{2, 6}.

Как далеко Уран от Солнца, Земли и Сатурна

Среднее расстояние от Урана до Солнца — 2,87 млрд км, или 19,2 астрономической единицы (одна астрономическая единица равна среднему расстоянию от Земли до Солнца). Орбита слегка вытянута: в ближайшей к Солнцу точке, перигелии, Уран подходит на 2,73 млрд км, в самой дальней, афелии, удаляется на 3,00 млрд км. Солнечный свет идёт до планеты около 2 часов 40 минут, а освещённость там примерно в 370 раз слабее, чем у Земли.

Расстояние от Земли до Урана меняется от 2,58 до 3,15 млрд км в зависимости от взаимного положения планет. Ближе всего они бывают в противостоянии, когда Земля оказывается между Солнцем и Ураном. Между орбитами Сатурна и Урана в среднем около 1,4 млрд км: Сатурн обращается в 1,43 млрд км от Солнца, Уран примерно вдвое дальше¹.

Почему Уран вращается на боку

Ось вращения Урана наклонена к плоскости его орбиты на 97,77°. У Земли этот угол 23,4°, у большинства других планет он тоже невелик. Уран же почти лежит: его экватор стоит под прямым углом к орбите, и планета обходит Солнце, как катящийся мяч². Поскольку наклон больше 90°, вращение Урана считается обратным, как у Венеры.

Поверните телефон — схема станет крупнее

Пауза −1×+

Почему ось так завалилась, пока не установлено. Самая распространённая версия — столкновение с крупным телом размером с Землю на раннем этапе жизни Солнечной системы. По одной из моделей, ударов было как минимум два: так проще объяснить, почему спутники Урана обращаются в ту же сторону, куда вращается планета⁷.

Сезоны длиной в 21 год

Из-за наклона оси сезоны на Уране самые необычные в Солнечной системе. Каждый длится около 21 земного года, то есть четверть года на Уране. Во время солнцестояния Солнце стоит почти над одним из полюсов: это полушарие освещено непрерывно, а другое погружено в долгую ночь. Вблизи полюса день без перерыва продолжается около 42 лет, затем столько же длится ночь⁹.

Во время равноденствия Солнце светит над экватором, и на всей планете день и ночь сменяются каждые 17 часов. Последнее равноденствие было в декабре 2007 года, следующее солнцестояние, северное лето, наступит в 2028 году¹⁰. «Вояджер-2» в 1986 году застал Уран вскоре после южного солнцестояния, когда к Солнцу был обращён южный полюс.

Сколько длятся сутки и год на Уране

Год на Уране, то есть один оборот вокруг Солнца, длится 84 земных года, или 30 685 земных суток. С момента открытия в 1781 году Уран обошёл Солнце меньше трёх раз: третий оборот завершится около 2033 года.

Сутки на Уране длятся 17 часов 14 минут 52 секунды. Это значение уточнили в 2025 году по наблюдениям полярных сияний планеты телескопом «Хаббл» за более чем десять лет. Новое значение на 28 секунд больше оценки «Вояджера-2» 1986 года³. Разница кажется крошечной, но со старым периодом система координат на Уране быстро сбивалась, и наблюдения разных лет нельзя было точно сопоставить. Речь идёт о вращении недр и магнитного поля: облака на разных широтах из-за ветров обгоняют его или отстают.

Из чего состоит Уран и есть ли у него поверхность

Твёрдой поверхности у Урана нет. Если опускаться вглубь, атмосфера становится всё плотнее и горячее и без чёткой границы переходит в жидкие слои. Посадить аппарат здесь некуда, а давление и температура в глубине разрушили бы его². Поэтому, когда говорят о «поверхности» Урана, обычно имеют в виду верхнюю границу облаков или условный уровень давления в 1 бар.

Упрощённая модель Урана состоит из трёх слоёв²:

• атмосфера из водорода и гелия с примесью метана;
• мантия из горячей плотной жидкости — воды, метана и аммиака, на неё приходится 80% массы планеты и больше;
• небольшое каменное ядро, температура вблизи которого достигает примерно 5000 °C.

Упрощённая модель Урана. Пропорции слоёв и цвета недр условны.

Ледяной гигант: чем Уран отличается от Юпитера и Сатурна

Уран нередко называют газовым гигантом, хотя точнее другое название — ледяной гигант. «Льдами» планетологи называют воду, метан и аммиак: в холодных областях Солнечной системы эти вещества замерзают. В недрах Урана они не твёрдые: огромное давление и температура в тысячи градусов превращают их в горячую плотную жидкость. Юпитер и Сатурн почти целиком состоят из водорода и гелия, поэтому их относят к газовым гигантам. У Урана и Нептуна «льдов» гораздо больше, отсюда и название класса.

Как именно устроены недра, до сих пор спорят. Одна из моделей 2024 года предполагает, что глубоко внутри вещество расслаивается на два слоя. Верхний, богатый водой, перемешивается и создаёт магнитное поле, а нижний, из соединений углерода, азота и водорода, остаётся неподвижным¹¹. Проверить такие модели помогут только измерения вблизи планеты.

«Алмазный дождь» на Уране: что известно

В метане есть углерод, а в недрах Урана огромное давление. Идея о том, что там углерод может превращаться в алмазы, которые медленно опускаются к ядру, обсуждается давно. В 2017 году физики Национальной ускорительной лаборатории SLAC получили наноалмазы, сжимая ударными волнами пластик, похожий по составу на углеводороды в недрах ледяных гигантов¹². В 2022 году опыт с ПЭТ-пластиком показал, что кислород облегчает этот процесс¹³.

Атмосфера, цвет и погода на Уране

Атмосфера Урана на 82,5% состоит из водорода, на 15,2% из гелия и на 2,3% из метана, есть следы воды и аммиака¹. Ветры достигают 900 км/ч. У экватора они дуют против вращения планеты, ближе к полюсам — по вращению².

В 2018 году в облаках Урана нашли сероводород, газ с запахом тухлых яиц¹⁴. Значит, верхний слой облаков, скорее всего, состоит из льда сероводорода. У Юпитера и Сатурна верхние облака аммиачные. Почувствовать этот запах человеку не удалось бы: в атмосфере около −200 °C и почти нет кислорода.

Во время пролёта «Вояджера-2» в 1986 году Уран выглядел почти однородным голубоватым шаром с редкими облаками. Позже телескопы увидели гораздо более живую атмосферу. В 2006 году «Хаббл» впервые надёжно запечатлел на Уране тёмное пятно — вихрь размером примерно 1700 на 3000 км¹⁵. С приближением равноденствия 2007 года на планете стало больше быстро меняющихся ярких облаков², а сейчас, на подходе к северному лету, над северным полюсом видна светлая сезонная «шапка»¹⁶.

Какого цвета Уран на самом деле

Уран бледно-голубой с зеленоватым оттенком. Солнечный свет проходит через атмосферу и отражается от облаков, а метан по дороге поглощает красную часть спектра. Остаётся сине-зелёный свет, который мы и видим².

Привычные изображения, где Уран бледно-бирюзовый, а Нептун ярко-синий, сбивают с толку. В 2024 году астрономы Оксфордского университета пересчитали цвета обеих планет по калиброванным данным телескопов и выяснили, что оттенок у них почти одинаковый, Нептун лишь чуть голубее. Насыщенная синева Нептуна на снимках «Вояджера-2» появилась из-за усиления контраста⁵. Цвет Урана к тому же меняется с сезонами: в солнцестояние планета выглядит зеленее, в равноденствие голубее.

Уран и Нептун: первоначальная обработка снимков «Вояджера-2» и пересчёт цвета 2024 года. Основа: Patrick Irwin / University of Oxford / NASA, CC BY 4.0⁵.

Какая температура на Уране

Уран — самая холодная планета Солнечной системы по минимальной температуре атмосферы: в верхних слоях она опускается до 49 К, или −224 °C². На уровне давления 1 бар температура около −197 °C. Нептун в полтора раза дальше от Солнца, но местами его атмосфера теплее.

Дело в собственном тепле. Нептун излучает в космос более чем вдвое больше энергии, чем получает от Солнца. Уран долго считали исключением: по данным «Вояджера-2», собственного тепла у него почти нет. Две работы 2025 года заново обработали данные и показали, что Уран всё же отдаёт на 12–15% больше энергии, чем получает^{9, 17}. Тепла внутри всё равно очень мало, и причина пока не установлена. Это одна из главных загадок Урана.

Магнитное поле и полярные сияния

Магнитное поле Урана открыл «Вояджер-2». Оно устроено странно: магнитная ось наклонена к оси вращения почти на 59° и смещена от центра планеты примерно на треть радиуса¹. Магнитный хвост тянется за Ураном на миллионы километров, и вращение планеты закручивает его штопором².

Поверните телефон — схема станет крупнее

Пауза Подписи Силовые линии

Из-за перекошенного поля полярные сияния на Уране возникают далеко от полюсов вращения. Их впервые зарегистрировал «Вояджер-2» в 1986 году, а с околоземной орбиты в 2011 году снял «Хаббл». По наблюдениям телескопа «Джеймс Уэбб» в январе 2025 года впервые составили карту верхней атмосферы Урана по высоте, до 5000 км над облаками. На ней видны две полосы сияний, а сама верхняя атмосфера продолжает остывать: эта тенденция тянется с начала 1990-х годов¹⁸.

В 2024 году выяснилось, что данные «Вояджера-2» о магнитосфере могли ввести учёных в заблуждение. За несколько дней до пролёта на Уран обрушился мощный поток солнечного ветра, и магнитосфера планеты оказалась сильно сжата. Такие условия бывают лишь около 4% времени¹⁹. Многое из того, что мы знаем о магнитосфере Урана вблизи, оказалось снимком необычного дня.

Спутники Урана

По данным NASA на август 2026 года, у Урана 29 официально признанных спутников⁴. В справочниках, обновлённых раньше, можно встретить число 28. Последний спутник, S/2025 U1, нашли на снимках телескопа «Джеймс Уэбб», сделанных 2 февраля 2025 года. Его диаметр около 10 км, он обращается в 56 000 км от центра Урана, и имени у него пока нет²⁰.

Спутники других планет обычно называют по героям греческой и римской мифологии. У Урана они носят имена персонажей пьес Уильяма Шекспира и поэмы Александра Поупа «Похищение локона»: Джульетта, Офелия, Пак, Белинда, Миранда, Оберон²¹.

Спутники делят на три группы. Четырнадцать маленьких внутренних обращаются близко к планете, среди колец. Дальше расположены пять крупных. Ещё десять внешних — небольшие тела на далёких наклонённых орбитах, скорее всего, захваченные астероиды².

Пять крупных спутников Урана

Титания — самый большой спутник Урана, но она более чем вдвое меньше нашей Луны. Самый необычный — Миранда. Её поверхность выглядит как лоскутное одеяло из участков с разным рельефом, а уступ Верона, по разным оценкам NASA, поднимается на 10–20 км. Это самый высокий известный обрыв в Солнечной системе²⁴.

Есть ли жизнь на Уране и океаны на его спутниках

На самом Уране жизнь в привычном понимании вряд ли возможна: температура, давление и состав планеты слишком экстремальны². Интереснее спутники. По модели NASA JPL 2023 года под ледяной корой Ариэля, Умбриэля, Титании и Оберона могут скрываться слои жидкой воды глубиной в десятки километров, а океан Миранды, вероятно, уже замёрз²⁵. Согласно работе 2024 года, у Миранды 100–500 млн лет назад мог быть океан глубиной не меньше 100 км²⁶.

Плутон — не спутник Урана

В поиске часто встречается вопрос, правда ли, что Плутон — спутник Урана. Нет. Плутон — карликовая планета, которая обращается вокруг Солнца за орбитой Нептуна, в среднем почти в 6 млрд км от него. К Урану он отношения не имеет.

Кольца Урана

У Урана 13 известных колец. Они узкие и очень тёмные, поэтому в любительский телескоп их не увидеть. Ближе к планете лежат 11 колец, в основном узких и тёмно-серых, самое яркое из них — кольцо Эпсилон. Снаружи находятся два широких пыльных кольца: внутреннее красноватое, а внешнее голубое, как кольцо E у Сатурна². По порядку от планеты кольца называются так: Дзета, 6, 5, 4, Альфа, Бета, Эта, Гамма, Дельта, Лямбда, Эпсилон, Ню и Мю.

Кольца открыли случайно 10 марта 1977 года. Группа Джеймса Эллиота с летающей обсерватории NASA имени Койпера, телескопа на борту самолёта, следила, как Уран закрывает далёкую звезду, чтобы изучить его атмосферу. До и после того как звезда скрылась за планетой, она несколько раз ненадолго гасла — так себя выдали кольца. «Вояджер-2» в 1986 году нашёл ещё два кольца, а «Хаббл» на снимках 2003–2004 годов — два внешних²⁷. В 2023 году «Джеймс Уэбб» сфотографировал 11 из 13 колец¹⁶.

Как открыли Уран и в честь кого он назван

Уран — первая планета, открытая с помощью телескопа. Все планеты ближе к Солнцу видны невооружённым глазом и известны с древности. Это произошло 13 марта 1781 года: музыкант и астроном Уильям Гершель наблюдал небо из сада своего дома в английском городе Бат в самодельный телескоп-рефлектор. Он заметил «звезду», которая при большом увеличении выглядела маленьким диском и со временем смещалась. Гершель решил, что нашёл комету, и так и сообщил Лондонскому королевскому обществу. Через два года объект признали новой планетой, в том числе благодаря наблюдениям немецкого астронома Иоганна Элерта Боде^{2, 28}.

Уран видели и раньше, но принимали за звезду. Первый королевский астроном Англии Джон Флемстид в 1690 году занёс его в каталог как звезду 34 Тельца²⁸.

Гершель хотел назвать планету «Георгиевой звездой» (Georgium Sidus) в честь английского короля Георга III, но имя не прижилось. Боде предложил имя Уран, в честь греческого бога неба². Логика простая: в мифологии Сатурн (у греков Кронос) — отец Юпитера (Зевса), а Уран — отец Сатурна. К середине XIX века название стало общепринятым.

Уран — единственная планета, названная в честь греческого бога: остальные, кроме Земли, носят имена римских богов. В честь планеты назван и химический элемент уран: в 1789 году немецкий химик Мартин Генрих Клапрот открыл его в минерале урановой смолке и дал имя недавно открытой планеты²⁹.

Исследования Урана: от «Вояджера-2» до новых миссий

К Урану летал только один космический аппарат — американский «Вояджер-2». Он стартовал 20 августа 1977 года и 24 января 1986 года пролетел примерно в 81 500 км от облаков планеты. Во время пролёта аппарат открыл 10 новых спутников, два кольца и магнитное поле Урана³⁰. Ещё один спутник, Пердиту, нашли на его снимках только в 1999 году.

Остальные данные получены издалека: космическими телескопами «Хаббл» и «Джеймс Уэбб» и крупнейшими наземными обсерваториями. Они нашли новые кольца и спутники, тёмные пятна и сезонные облака, уточнили период вращения. Но измерений рядом с планетой телескоп не заменит. Уран и Нептун остаются самыми малоизученными планетами: к каждой летал только «Вояджер-2», и наши представления об их недрах, атмосфере и магнитном поле опираются на один короткий пролёт.

Поэтому в 2022 году Национальные академии США в обзоре приоритетов планетологии на 2023–2032 годы поставили на первое место среди новых крупных миссий орбитальный аппарат с атмосферным зондом для Урана, Uranus Orbiter and Probe³¹. Аппарат должен несколько лет работать на орбите, изучить спутники и кольца и сбросить зонд в атмосферу. Решения о строительстве пока нет. В бюджете NASA на 2026 финансовый год Конгресс выделил на предварительную проработку миссии 10 млн долларов, а проект бюджета администрации США на 2027 год денег на неё не предусматривает^{32, 33}. Официальной даты запуска нет.

Сколько лететь до Урана

«Вояджер-2» добирался до Урана 8 лет и 5 месяцев, а по пути разгонялся в поле тяготения Юпитера и Сатурна. Время полёта зависит от ракеты, траектории и того, нужно ли аппарату тормозить у планеты. Пролетать мимо быстрее, чем выходить на орбиту: орбитальному аппарату приходится гасить скорость, поэтому в расчётах для Uranus Orbiter and Probe полёт занимает больше десяти лет.

Как увидеть Уран на небе

Уран можно найти самостоятельно. В противостоянии, когда планета ближе всего к Земле, её блеск около 5,6 звёздной величины. Это предел видимости невооружённым глазом: без оптики его можно различить только под очень тёмным небом вдали от городов и только зная, куда смотреть^{1, 34}. В бинокль он выглядит обычной звёздочкой, которая от ночи к ночи понемногу смещается среди звёзд.

Чтобы найти Уран, нужна звёздная карта или приложение-планетарий с текущим положением планеты. Уран движется медленно и остаётся в одном созвездии несколько лет. Удобнее всего наблюдать его в недели вокруг противостояния: оно повторяется раз в 369–370 суток, поэтому каждый год наступает на 4–5 дней позже. В это время Уран виден всю ночь.

В телескоп Уран выглядит крошечным бледным зеленовато-голубым диском поперечником 3,3–4,1 угловой секунды. Это примерно в 10 раз меньше видимого диска Юпитера, поэтому деталей на нём любительский телескоп не покажет. Какое увеличение даст ваш телескоп с конкретным окуляром, можно посчитать в калькуляторе увеличения телескопа.

Интересные факты об Уране

• Уран — первая планета, открытая в телескоп. Гершель сначала принял её за комету.
• С момента открытия в 1781 году Уран обошёл Солнце меньше трёх раз.
• Вблизи полюсов Урана день длится около 42 лет, и столько же длится ночь.
• Уран больше Нептуна по размеру, но легче по массе.
• В облаках Урана есть сероводород, поэтому там пахло бы тухлыми яйцами.
• Спутники Урана — единственные в Солнечной системе, названные в честь литературных героев: Джульетты, Офелии, Пака, Миранды и других.
• Это единственная планета, названная в честь греческого бога. Химический элемент уран назван в честь планеты.
• Кольца Урана открыли случайно, когда изучали его атмосферу по покрытию звезды.
• Магнитная ось Урана наклонена к оси вращения почти на 59° и смещена от центра на треть радиуса.
• В 2025 году сутки на Уране измерили точнее: они оказались на 28 секунд длиннее, чем считалось.

Частые вопросы об Уране

Источники

1. NASA NSSDCA. Справочные данные об Уране (Uranus Fact Sheet)
2. NASA Science. Уран: факты (Uranus: Facts)
3. ESA/Hubble, 07.04.2025. Новый период вращения Урана; Lamy et al., Nature Astronomy, doi:10.1038/s41550-025-02492-z
4. NASA Science. Спутники Урана
5. Оксфордский университет, 05.01.2024. Истинные цвета Урана и Нептуна; Irwin et al., MNRAS, doi:10.1093/mnras/stad3761, изображения — CC BY 4.0
6. NASA NSSDCA. Справочные данные о Нептуне
7. Morbidelli et al., 2012. Наклон Урана и орбиты его спутников. Icarus
8. Saillenfest et al., 2022. Наклон Урана из-за миграции древнего спутника. Astronomy & Astrophysics
9. NASA, 17.07.2025. Уран теплее, чем считалось: энергетический баланс планеты
10. ESA/Hubble. Снимок Урана, ноябрь 2022 года: северная полярная шапка и солнцестояние 2028 года
11. Militzer, 2024. Модель расслоения недр Урана и Нептуна. PNAS
12. SLAC, 2017. Алмазный дождь в лаборатории; Kraus et al., Nature Astronomy
13. SLAC, 2022. Опыты с ПЭТ-пластиком; He et al., Science Advances
14. Обсерватория «Джемини», 2018. Сероводород в облаках Урана; Irwin et al., Nature Astronomy
15. ESA/Hubble, 2006. Первое тёмное пятно на Уране
16. ESA/Webb, 06.04.2023. Снимок Урана и его колец, изображения — CC BY 4.0
17. Wang et al., 2025. Internal Heat Flux and Energy Imbalance of Uranus. Geophysical Research Letters
18. ESA/Webb, 2026. Карта верхней атмосферы и полярных сияний Урана
19. NASA JPL, 2024. Переоценка данных «Вояджера-2» о магнитосфере Урана; Jasinski et al., Nature Astronomy, doi:10.1038/s41550-024-02389-3
20. NASA, блог телескопа «Джеймс Уэбб», 19.08.2025. Открытие спутника S/2025 U1
21. USGS, справочник планетной номенклатуры. Названия и первооткрыватели спутников
22. NASA NSSDCA. Справочные данные о спутниках Урана
23. NASA/JPL. Пять крупных спутников Урана, снимки «Вояджера-2», PIA01361
24. NASA APOD, 04.04.2011. Уступ Верона на Миранде
25. NASA JPL, 2023. Возможные океаны четырёх крупных спутников Урана
26. Planetary Science Institute, 2024. Возможный древний океан Миранды; Strom et al., Planetary Science Journal
27. NASA, 22.12.2005. «Хаббл» открыл новые кольца и спутники Урана
28. Royal Museums Greenwich. Открытие Урана
29. Лос-Аламосская национальная лаборатория. Химический элемент уран
30. NASA Science. Миссия «Вояджер-2»
31. Национальные академии США, 2022. Обзор приоритетов планетологии и астробиологии на 2023–2032 годы
32. The Planetary Society, 2026. Бюджет NASA на 2026 финансовый год
33. AAS, 08.04.2026. Проект бюджета NASA на 2027 финансовый год
34. Sky & Telescope. Уран в противостоянии: как найти
35. Международный астрономический союз, 2006. Итоги голосования по определению планеты
36. NASA/JPL-Caltech. Снимок Урана, сделанный «Вояджером-2», PIA18182